5-11
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения веществ:
а) Фосфор ⟶ Оксид фосфора (V) ⟶ Ортофосфорная кислота ⟶ Фосфат натрия ⟶ Фосфат кальция ⟶ Ортофосфорная кислота;
б) Фосфор ⟶ Оксид фосфора (V) ⟶ Фосфат калия ⟶ Фосфат кальция ⟶ Фосфор ⟶ Фосфид магния;
в) Ортофосфорная кислота ⟶ Дигидрофосфат калия ⟶ Гидрофосфат калия ⟶ Фосфат калия ⟶ Гидрофосфат калия ⟶ Дигидрофосфат калия ⟶ Ортофосфорная кислота;
г) Ортофосфорная кислота ⟶ Дифосфорная кислота ⟶ Метафосфорная кислота ⟶ Фосфорный ангидрид ⟶ Метафосфорная кислота ⟶ Ортофосфорная кислота;
д) Фосфор ⟶ Фосфид лития ⟶ Фосфин ⟶ Иодид фосфония ⟶ Фосфин ⟶ Оксид фосфора (V).
В уравнениях окислительно-восстановительных реакций укажите степени окисления и обозначьте переход электронов или составьте схему электронного баланса. Для реакций ионного обмена составьте ионные уравнения.
а)
| 4P + 5O2 = 2P2O5 | ||||
| P0 - 5ē ⟶ P+5 | 5 | 20 | 4 | восстановитель (окисление) |
| O20 + 4ē ⟶ 2O-2 | 4 | 5 | окислитель (восстановление) | |
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
3H+ + PO43- + 3Na+ + 3OH- = 3Na+ + PO43- + 3H2O
H+ + OH- = H2O
2Na3PO4 + 3CaCl2 = 6NaCl + Ca3(PO4)2↓
6Na+ + 2PO43- + 3Ca2+ + 6Cl- = 6Na+ + 6Cl- + Ca3(PO4)2↓
3Ca2+ + 2PO43- = Ca3(PO4)2↓
Ca3(PO4)2 + 6HNO3(конц.) = 3Ca(NO3)2 + 2H3PO4
Ca3(PO4)2 + 6H+ + 6NO3- = 3Ca2+ + 6NO3- + 2H3PO4
Ca3(PO4)2 + 6H+ = 3Ca2+ + 2H3PO4
б)
| 4P + 5O2 = 2P2O5 | ||||
| P0 - 5ē ⟶ P+5 | 5 | 20 | 4 | восстановитель (окисление) |
| O20 + 4ē ⟶ 2O-2 | 4 | 5 | окислитель (восстановление) | |
P2O5 + 6KOH = 2K3PO4 + 3H2O
P2O5 + 6K+ + 6OH- = 6K+ + 2PO43- + 3H2O
P2O5 + 6OH- = 2PO43- + 3H2O
2K3PO4 + 3CaCl2 = 6KCl + Ca3(PO4)2↓
6K+ + 2PO43- + 3Ca2+ + 6Cl- = 6K+ + 6Cl- + Ca3(PO4)2↓
3Ca2+ + 2PO43- = Ca3(PO4)2↓
| 2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 `overset(t)(=)` 6CaSiO3 + 10CO↑ + 4P | ||||
| C0 - 2ē ⟶ C+2 | 2 | 10 | 5 | восстановитель (окисление) |
| P+5 + 5ē ⟶ P0 | 5 | 2 | окислитель (восстановление) | |
| 3Mg + 2P = Mg3P2 | ||||
| Mg0 - 2ē ⟶ Mg+2 | 2 | 6 | 3 | восстановитель (окисление) |
| P0 + 3ē ⟶ P-3 | 3 | 2 | окислитель (восстановление) | |
в)
H3PO4 + KOH = KH2PO4 + H2O
H+ + H2PO4- + K+ + OH- = K+ + H2PO4- + H2O
H+ + H2PO4- + OH- = H2PO4- + H2O
KH2PO4 + KOH = K2HPO4 + H2O
K+ + H2PO4- + K+ + OH- = 2K+ + HPO42- + H2O
H2PO4- + OH- = HPO42- + H2O
K2HPO4 + KOH = K3PO4 + H2O
2K+ + HPO42- + K+ + OH- = 3K+ + PO43- + H2O
HPO42- + OH- = PO43- + H2O
2K3PO4 + H3PO4 = 3K2HPO4
6K+ + 2PO43- + H+ + H2PO4- = 6K+ + 3HPO42-
2PO43- + H+ + H2PO4- = 3HPO42-
K2HPO4 + H3PO4 = 2KH2PO4
2K+ + HPO42- + H+ + H2PO4- = 2K+ + 2H2PO4-
H+ + HPO42- = H2PO4-
KH2PO4 + HCl = KCl + H3PO4
K+ + H2PO4- + H+ + Cl- = K+ + Cl- + H3PO4
H+ + H2PO4- = H3PO4
г)
2H3PO4 `overset(t)(=)` H4P2O7 + H2O
H4P2O7 `overset(t,"вак.")(=)` 2HPO3 + H2O
2HPO3 `overset(t)(=)` P2O5 + H2O
2P2O5 + 3HF `overset(t)(=)` POF3 + 3HPO3
HPO3 + H2O = H3PO4
д)
| 6Li + 2P = 2Li3P | ||||
| Li0 - 1ē ⟶ Li+ | 1 | 3 | 3 | восстановитель (окисление) |
| P0 + 3ē ⟶ P-3 | 3 | 1 | окислитель (восстановление) | |
Li3P + 3H2O = 3LiOH + PH3↑
PH3 + HI = PH4I
PH3 + H+ + I- = PH4+ + I-
PH3 + H+ = PH4+
PH4I + NaOH = NaI + PH3↑ + H2O
PH4+ + I- + Na+ + OH- = Na+ + I- + PH3↑ + H2O
PH4+ + OH- = PH3↑ + H2O
| 2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O | ||||
| P-3 - 8ē ⟶ P+5 | 8 | 8 | 1 | восстановитель (окисление) |
| O20 + 4ē ⟶ 2O-2 | 4 | 2 | окислитель (восстановление) | |